Трахея и бронхи, как и вышестоящие части дыхательных путей, совершеннейшие по конструкции. Но очень уж «ажурные» и хрупкие, а потому, беда, необратимо структурно и функционально повреждаемые при БА и ХОЗЛ, равно как и при других патологических состояниях легких. Об этом нужно помнить всегда, чтобы максимально приостановить, если не удается остановить, патологический процесс, сохраняя, насколько это возможно, их строение и функцию.
Трахея - воздухоносная трубка между гортанью и бронхами. Место деления на бронхи - ее бифуркация. Бронхи делят на главные (правый и левый), долевые и разветвления (собственно бронхиальное дерево). Правый главный бронх отходит от трахеи под более тупым углом, короче и шире левого. Главные бронхи (1 порядка) делятся на долевые (2 порядка), и долевые - на сегментарные (третьего порядка). Сегментарные бронхи делятся на ветви (субсегментарные) вплоть до 9-10 порядка. Бронх, входящий в дольку легкого под названием долькового, делится внутри нее на 18-20 терминальных (концевых) бронхиол, которые являются конечным отделом бронхиального дерева.
Стенка трахеи и бронхов состоит из слизистой оболочки, подслизистого и мышечного слоев (бронхи), волокнисто-хрящевой и адвентициальной оболочек. Слизистая - эпителиальный слой, собственная пластинка, кровеносные и лимфатические сосуды. Эпителиальный слой от трахеи до сегментарных бронхов включительно - многорядный призматический реснитчатый эпителий из 5 типов клеток: реснитчатых, слизистых (бокаловидных), каемчатых, эндокринных, базальных. На его поверхности открываются просветы белково-слизистых альвеолярно-трубчатых желез. Эпителиальный слой субсегментарных и дольковых бронхов - однослойный, двурядный, кубический, реснитчатый эпителий. Терминальные бронхиолы состоят из однослойного, однорядного кубического эпителия и не имеют бокаловидных клеток. Рецепторный аппарат слизистой - хеморецепторы, волюморецепторы, М-холинорецепторы, b2-адренорецепторы. Слизистая оболочка трахеи выделяет такие биологически активные вещества, как пептиды, серотонин, дофамин, норадреналин
Каждая клетка мерцательного эпителия имеет около 200 ресничек, совершающих координированные колебательные движения частотой 800-1000 в мин. Наибольшая частота колебаний ресничек при температуре 37°С, и при ее снижении падает.
Собственная пластинка образована коллагеновыми и эластическими волокнами, отдельными гладкомышечными пучками, лимфатической сетью и узелками. В основе строения подслизистого слоя коллагеновые и эластические волокна, основное вещество соединительной ткани, альвелярно-трубчатые слизистые железы (кроме терминальных бронхиол), кровеносные и лимфатические сосуды, смешанное нервное сплетение.
Мышечный слой трахеи и главных бронхов по задней стенке состоит из продольно-расположенных пучков гладких мышц, а внутрилегочных бронхов среднего (диаметр 2-5 мм) и мелкого калибра (диаметр менее 2 мм) - отдельным циркулярным гладкомышечным слоем. Терминальные бронхиолы имеют только отдельные пучки гладких мышц.
Волокнисто хрящевая оболочка на протяжении имеет особенности. На уровне трахеи и главных бронхов - это гиалиновые хрящевые полукольца (16-20 - в трахее, 6-8 в правом и 9-12 -в левом бронхах) и фиброзные связки. На уровне внутрилегочных бронхов - замкнутые хрящевые пластинки непостоянной формы, по мере кольца бронхов, сменяющиеся островками хрящевой ткани и замещающиеся слоем эластических волокон в терминальных бронхиолах. Адвентициальная оболочка, как тому и положено быть, - рыхлая соединительная ткань, переходящая на сосуды и нервы легкого и проникающая в междолевые, межсегментарные и междольковые соединительно-тканные перегородки.
Реснитчатый эпителий с разных типов клеток «громадьем», между которыми в физиологических условиях устанавливаются оптимальные количественные пропорции, нарушаемые при БА и ХОЗЛ, вместе с выделяемой слизью образует ленту мукоцилиарного эскалатора. Лента мукоцилиарного эскалатора освобождает воздухоносные пути от попадающих и образующихся в них инородных частиц микроскопических размеров. Второстепенного здесь, как везде, нет. Но вот на слизи акцентировать внимание желание есть - это водный раствор гликопротеинов. За счет связывания отдельных мест гликопротеиновых молекул между собой, а также других, входящих в ее структуру компонентов, и образуется названная лента. Слизь обволакивает частицы и увлекает их из легких. Высокая концентрация в слизи иммуноглобулинов, лизоцима, интерферона, протеаз, других биологически активных веществ наделяет ее в дополнение к этому противомикробными свойствами, и она, по сути, оказывается одним из важнейших барьерных форпостов нашего организма в контакте с внешней (воздушной) средой.
Чтобы лента мукоцилиарного эскалатора эффективно реализовывала возложенные на нее функции, много условий должно выполняться. Среди самых первых и важных - сохранение характерных для физиологических условий свойств слизи. Последние «в руках» структуры (строения и функционального состояния) трахеобронхиального дерева, важная роль в которых принадлежит качеству кровоснабжения и иннервации.
Кровоснабжение трахеи осуществляется трахеальными ветвями внутренней сонной, подключичной артерий и грудного отдела аорты. Бронхи кровоснабжаются бронхиальными ветвями грудного отдела аорты. Венозный отток от трахеи идет в правую и левую плечеголовные вены, и от бронхов - в полунепарную и непарную (большой круг), легочные (малый круг) вены. Лимфа оттекает от трахеи в глубокие шейные латеральные, пред- и паратрахеальные и верхние и нижние трахеобронхиальные лимфоузлы, а от бронхов - в бронхолегочные и трахеобронхиальные лимфоузлы.
Трахея инервируется правым и левым возвратными гортанными нервами, нервными окончаниями симпатического верхнего шейно-грудного узла, и бронхи - симпатическими нервами из симпатического ствола (двух нижних шейных ганглиев и пяти верхних грудных), а также волокнами блуждающего нерва.
Трахея и бронхи – самый важный «игрок» в БА и ХОЗЛ. В них первых разыгрываются основные события, формирующие БА и ХОЗЛ. События, втягивающие в свою орбиту весь орган дыхания и, через него, все заинтересованные системы организма.
Без освежения знаний о строении воздухоносных путей, получается, никуда.
Респираторный отдел
Респираторный отдел – вершина внешнего дыхания. Здесь осуществляется газообмен - кислород воздуха обменивается на углекислоту крови. Этим его функции, однако, не ограничиваются. Примером других важных является поддержание температурного гомеостазиса, синтез физиологически активных веществ, участвующих в регуляции свертывания крови, обмена белков, жиров и углеводов, др.
Альвеолярная поверхность, составляющая на высоте вдоха по разным оценкам около 100 кв. метров, - отличный инструмент теплоизлучения, не единственного влиятельного в легочной теплоотдаче. Интересно заметить, что она примерно в 50 раз больше площади поверхности нашего тела.
Воздух, который поступает в респираторный из воздухоносных путей, у здоровых стерилен. Он нагрет до температуры тела, и, смешиваясь здесь с воздухом альвеол, приобретает 100-процентную относительную влажность.
Респираторный отдел называют еще альвеолярным деревом или паренхимой легких. Он состоит из респираторных бронхиол 1 порядка, делящихся на респираторные бронхиолы 2-ого, а затем 3-его порядка, а также альвеолярных ходов, как разветвлений респираторных бронхиол 3-ого порядка, заканчиваются альвеолярными мешочками, и собственно альвеол. Альвеолы открываются в просвет бронхиол, альвеолярных ходов и мешочков.
Респираторный отдел состоит из эпителиального слоя, мышечных пластинок (кроме альвеол), собственных пластинок и адвентициальной оболочки (кроме альвеол).
Эпителиальный слой респираторных бронхиол, альвеолярных ходов и альвеолярных мешочков представлен однослойным кубическим эпителием и альвеол - однослойным плоским эпителием 2 типов: альвеоцитами 1 типа (респираторные - участвуют в образовании аэрогематического барьера) и альвеоцитами 2 типа (секреторные - продуцируют сурфактант). (фосфолипидную пленку, выстилающую альвеолы)).
Количество альвеол оценивается примерно в 700 млн. Каждая альвеола в среднем имеет диаметр 0,2 мм и толщину стенки 0,04 мм. Объем крови легочных капилляров составляет 80-150 мл при толщине ее слоя в них всего 5-8 мкм.
Мышечные пластинки здесь - всего единичные пучки гладких мышц. Собственная пластинка и адвентициальная оболочка образованы эластическими и коллагеновыми волокнами, сосудистой и капиллярной сетями.
“Таинство” газообмена осуществляется на уровне так называемого аэрогематического барьера, той тонкой, хрупкой, но совершеннейшей границы раздела фаз воздуха и крови. Процесс этот со вдохом усиливается, и не только за счет активации обмена О2 и СО2, но и благодаря уменьшающейся с нарастающим вдохом толщине аэрогематического барьера.
Структурные элементы аэрогематического барьера: 1-сурфактантная пленка, 2- истонченный участок цитоплазмы респираторного альвеоцита, 3- альвеолокапиллярная базальная мембрана, 4- истонченный участок цитоплазмы эндотелиоцита капилляра, 5- цитоплазма эритроцита.
Кровоснабжение респираторного отдела осуществляется из бронхиальных ветвей грудного отдела аорты и захватывает респираторные бронхиолы в тех их элементах, которые не имеют непосредственного отношения к газообмену. Где газообмен, речь идет об альвеолах, альвеоляорном дереве, если хотите, кровоснабжение осуществляется только из системы легочной артерии. Просто потому, что места другим сосудам на уровне альвеол нет.
Венозный отток происходит в полунепарную и непарную (большой круг), легочные (малый круг) вены, и лимфатический - в бронхолегочные и трахеобронхиальные лимфоузлы.
Источники парасимпатической иннервании - волокна блуждающего нерва, и симпатической - нервы из симпатического ствола двух нижних шейных ганглиев и пяти верхних грудных.